DE102016224352B4 - Housing for holding electronic components - Google Patents
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Abstract
Gehäuse (3) zur Aufnahme einer elektronischen Komponente (4), das Gehäuse (3) umfassend eine Wandung (7), einen Hauptraum (5) und eine elektronische Komponente (4), welche wenigstens einen Stecker (8) aufweist, wobei
- die elektronische Komponente (4) innerhalb des Hauptraums (5) angeordnet ist,
- der wenigstens eine Stecker (8) die elektronische Komponente (4) mit einer äußeren Umgebung (6) des Gehäuses (3) verbindet, wobei der Stecker (8) durch eine entsprechende Öffnung (9) innerhalb der Wandung (7) geführt ist und sich in einem äußeren Anschlussbereich teilweise außerhalb des Gehäuses (3) erstreckt und
- eine äußere Oberfläche (10) des Gehäuses (3) von einer Molding-Masse (11) vollständig ummoldet ist, wodurch das Gehäuse als Ganzes gegenüber Öl und Öl-Gas zumindest nahezu abgedichtet ist, wobei ein Übergangsbereich (12), in welchem der Stecker (8) aus der Wandung (7) des Gehäuses (3) austritt, derart ummoldet ist, dass mögliche Spalte zwischen dem Stecker (8) und der Öffnung (9) innerhalb der Wandung (7) des Gehäuses (3) durch die Molding-Masse (11) abgedichtet sind.
Housing (3) for accommodating an electronic component (4), the housing (3) comprising a wall (7), a main space (5) and an electronic component (4) which has at least one plug (8), wherein
- the electronic component (4) is arranged within the main room (5),
- the at least one plug (8) connects the electronic component (4) to an external environment (6) of the housing (3), the plug (8) being guided through a corresponding opening (9) within the wall (7) and extends partially outside the housing (3) in an outer connection area and
- An outer surface (10) of the housing (3) is completely molded by a molding compound (11), whereby the housing as a whole is at least almost sealed against oil and oil-gas, with a transition area (12) in which the Plug (8) emerges from the wall (7) of the housing (3), is molded in such a way that possible gaps between the plug (8) and the opening (9) within the wall (7) of the housing (3) are formed by the molding -Mass (11) are sealed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse zur Aufnahme von elektronischen Komponenten.The invention relates to a housing for holding electronic components.
In der Kraftfahrzeugtechnik werden Komponenten wie Getriebe, Motoren oder Bremssysteme zunehmend elektronisch gesteuert. Entsprechende elektronische Komponenten werden dabei immer häufiger direkt in die Getriebe, Motoren oder Bremssysteme integriert. Dies hat zur Folge, dass die elektronischen Komponenten nicht in einem separaten geschützten Elektronikraum außerhalb des Getriebes, Motors oder Bremssystems untergebracht sind, sondern insbesondere hohen thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt und zumindest zum Teil von aggressiven Medien wie Öl, z.B. Getriebeöl, und einem Öl-Gas-Gemisch (im Folgenden als „Öl-Gas“ bezeichnet) umgeben sind.In automotive technology, components such as transmissions, engines and braking systems are increasingly being controlled electronically. Corresponding electronic components are increasingly being integrated directly into transmissions, engines or braking systems. The result of this is that the electronic components are not housed in a separate, protected electronics compartment outside the transmission, motor or brake system, but rather are exposed to high thermal and mechanical loads and are at least partially exposed to aggressive media such as oil, e.g. gear oil, and an oil Gas mixture (hereinafter referred to as “oil-gas”) are surrounded.
Es ist bekannt, eine elektronische Komponente, z.B. eine Platine oder ein Board mit Komponenten, innerhalb eines Innenraums eines Gehäuses unterzubringen, wobei die elektronische Komponente einen Stecker aufweist, welcher die elektronische Komponente mit Komponenten außerhalb des Gehäuses verbinden kann. Das Gehäuse selbst ist unmittelbar in einem Öl einer entsprechenden Komponente eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Motors, eines Getriebe oder eines Bremssystems des Kraftfahrzeugs verbaut. Zusammen bilden das Gehäuse und die elektronische Komponente ein elektronisches Steuergerät.It is known to accommodate an electronic component, for example a circuit board or a board with components, within an interior of a housing, the electronic component having a plug which can connect the electronic component to components outside the housing. The housing itself is installed directly in an oil of a corresponding component of a motor vehicle, for example an engine, a transmission or a braking system of the motor vehicle. Together, the housing and the electronic component form an electronic control device.
Obwohl das Gehäuse eigentlich gegenüber Öl und Öl-Gas zumindest nahezu abgedichtet ist, kann es vorkommen, dass insbesondere Öl-Gas in den Innenraum des Gehäuses gelangt und sich innerhalb des Innenraums verteilt. Das Öl-Gas kann die in dem Innenraum untergebrachte elektronische Komponente angreifen, d.h. das Öl-Gas verhält sich aggressiv gegenüber der elektronischen Komponente.Although the housing is actually at least almost sealed against oil and oil-gas, it can happen that oil-gas in particular gets into the interior of the housing and is distributed within the interior. The oil-gas can attack the electronic component housed in the interior, i.e. the oil-gas behaves aggressively towards the electronic component.
Es besteht daher das Bedürfnis, die elektronische Komponente resistent gegenüber Öl und Öl-Gas auszuführen, um ein elektronisches Innenleben der elektronischen Komponente zu schützen, insbesondere vor einer Bildung von Kupfer(II)-sulfid CuS und Silbersulfid AgS.There is therefore a need to make the electronic component resistant to oil and oil-gas in order to protect the electronic interior of the electronic component, in particular against the formation of copper (II) sulfide CuS and silver sulfide AgS.
Typischerweise sind Bereiche, in welchen der Stecker durch das Gehäuse geführt ist, besonders anfällig dafür, Öl-Gas aus der äußeren Umgebung des Gehäuses in den Innenraum des Gehäuses zu leiten, in welchem sich die zu schützende elektronische Komponente befindet. Um die elektronische Komponente vor dem aggressiven Öl-Gas zu schützen, kann ein Schwefelfänger innerhalb des Innenraums des Gehäuses angeordnet werden. An dem Schwefelfänger kann sich Schwefel aus dem Öl-Gas anlagern und insbesondere eine Bildung von Kupfer(II)-sulfid CuS und Silbersulfid AgS auf der elektronischen Komponente reduzieren, was zu Kurzschlüssen bzw. Leitungsunterbrechungen führen kann. Kupfer(II)-sulfid CuS und Silbersulfid AgS können dadurch entstehen, dass sich Schwefel aus dem Öl-Gas auf der elektronischen Komponente anlagert. Der Schwefelfänger leistet bereits einen Beitrag, dass sich der Schwefel des Öl-Gases weniger an der elektronischen Komponente anlagert, sondern stattdessen an dem Schwefelfänger, da sich sowohl die elektronische Komponente als auch der Schwefelfänger im gleichen Raum befinden und eine Anlagerungsmöglichkeit für den Schwefel des Öl-Gases bereitstellen.Typically, areas in which the connector is guided through the housing are particularly susceptible to conducting oil-gas from the external environment of the housing into the interior of the housing, in which the electronic component to be protected is located. In order to protect the electronic component from the aggressive oil-gas, a sulfur trap can be arranged within the interior of the housing. Sulfur from the oil-gas can accumulate on the sulfur trap and in particular reduce the formation of copper (II) sulfide CuS and silver sulfide AgS on the electronic component, which can lead to short circuits or line interruptions. Copper(II) sulfide CuS and silver sulfide AgS can arise when sulfur from the oil-gas accumulates on the electronic component. The sulfur catcher already makes a contribution to ensuring that the sulfur of the oil-gas accumulates less on the electronic component and instead on the sulfur catcher, since both the electronic component and the sulfur catcher are in the same room and there is an opportunity for the sulfur of the oil to accumulate -Provide gases.
Alternativ zu der vorstehend beschriebenen Lösung mit einem Gehäuse, in welchem sich die zu schützende elektronische Komponente befindet, sind Verfahren entwickelt worden, welche ein direktes Ummolden von Platinen mit elektronischen Komponenten vorsehen. Dieses direkte Ummolden hat jedoch den Nachteil, dass die Platinen bzw. deren elektronische Komponenten mechanischem Stress ausgesetzt werden.As an alternative to the solution described above with a housing in which the electronic component to be protected is located, methods have been developed which provide for direct remolding of circuit boards with electronic components. However, this direct remolding has the disadvantage that the circuit boards or their electronic components are exposed to mechanical stress.
Aus der
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Komponente, welche in einem Öl einer Fahrzeugkomponente verbaut werden soll, besonders sicher insbesondere vor Ölgas zu schützen und dabei mechanischen Stress für die elektronische Komponente zu vermeiden.It is therefore the object of the present invention to protect an electronic component, which is to be installed in an oil of a vehicle component, particularly reliably, in particular from oil gas, and thereby avoid mechanical stress on the electronic component.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.The task is solved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims, the following description and the figures.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Gehäuse zur Aufnahme einer elektronischen Komponente bereitgestellt. Das Gehäuse umfasst eine Wandung, einen Hauptraum und eine elektronische Komponente, welche wenigstens einen Stecker aufweist. Die elektronische Komponente ist innerhalb des Hauptraums angeordnet. Der wenigstens eine Stecker verbindet die elektronische Komponente mit einer äußeren Umgebung des Gehäuses, wobei der Stecker durch eine entsprechende Öffnung innerhalb der Wandung geführt ist und sich in einem äußeren Anschlussbereich teilweise außerhalb des Gehäuses erstreckt. Eine äußere Oberfläche des Gehäuses ist von einer Molding-Masse vollständig ummoldet bzw. umgossen, wodurch das Gehäuse als Ganzes gegenüber Öl und Öl-Gas zumindest nahezu abgedichtet ist, wobei ein Übergangsbereich, in welchem der Stecker aus der Wandung des Gehäuses austritt, derart ummoldet ist, dass mögliche Spalte zwischen dem Stecker und der Öffnung innerhalb der Wandung des Gehäuses durch die Molding-Masse abgedichtet sind.According to a first aspect of the invention, a housing for accommodating an electronic component is provided. The housing includes a wall, a main space and an electronic component which has at least one plug. The electronic component is located within the main room. The at least one plug connects the electronic component to an external environment of the housing, the plug being guided through a corresponding opening within the wall and partially extending outside the housing in an external connection area. An outer surface of the housing is completely molded or cast around by a molding compound, whereby the housing as a whole is at least almost sealed against oil and oil-gas, with a transition area in which the plug emerges from the wall of the housing being molded in this way is that possible gaps between the plug and the opening within the wall of the housing are sealed by the molding compound.
Das Gehäuse kann aus mehreren Komponenten modular zusammengesetzt sein. Die äußere Oberfläche des Gehäuses kann vollständig, teilweise und/oder mehrschichtig mit der Molding-Masse ummoldet werden. Insbesondere kann ein Übergangsbereich, in welchem der Stecker aus dem Gehäuse aus- tritt, derart ummoldet sein, dass mögliche Spalte zwischen dem Stecker und dem Gehäuse innerhalb des Übergangsbereichs durch die Molding-Masse abgedichtet sind.The housing can be modularly composed of several components. The outer surface of the housing can be completely, partially and/or coated with the molding compound in multiple layers. In particular, a transition region in which the plug emerges from the housing can be molded in such a way that possible gaps between the plug and the housing within the transition region are sealed by the molding compound.
Die auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses aufgebrachte Molding-Masse ermöglicht, dass das Eindringen von Öl-Gas in den Hauptraum des Gehäuses, wo insbesondere Schwefel des Öl-Gas in Verbindung mit der elektronischen Komponente kommen könnte, in hohem Maße verringert wird. Die Molding-Masse auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses leistet folglich einen Beitrag, Öl und Öl-Gas, insbesondere in dem Öl-Gas enthaltenen Schwefel, in dem Hauptraum, in welchem die elektronische Komponente mit einem Teil ihres Steckers untergebracht ist, zu vermeiden, zumindest jedoch zu verringern. Auf diese Weise kann die elektronische Komponente mit ihrem Stecker mit weniger Öl bzw. Öl-Gas, insbesondere in dem Öl-Gas enthaltenem Schwefel, in Kontakt kommen und ist dadurch besser vor dem aggressiven Schwefel des Öls bzw. des Öl-Gases geschützt, in welchem das Gehäuse verbaut ist.The molding compound applied to the outer surface of the housing enables the penetration of oil-gas into the main space of the housing, where in particular sulfur of the oil-gas could come into contact with the electronic component, to be greatly reduced. The molding mass on the outer surface of the housing therefore contributes to preventing oil and oil-gas, in particular sulfur contained in the oil-gas, in the main space in which the electronic component is housed with part of its connector, at least to reduce it. In this way, the electronic component with its plug can come into contact with less oil or oil-gas, in particular the sulfur contained in the oil-gas, and is therefore better protected from the aggressive sulfur of the oil or oil-gas which the housing is installed.
Darüber hinaus ist die Molding-Masse nicht unmittelbar auf der elektronischen Komponente, insbesondere einer Platine, aufgebracht, sondern auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses, innerhalb welchem die elektronische Komponente schützend aufgenommen ist. Auf diese Weise hat das Ummolden mit der Molding-Masse keinen mechanischen Stress für die elektronische Komponente zur Folge.In addition, the molding compound is not applied directly to the electronic component, in particular a circuit board, but rather to the outer surface of the housing, within which the electronic component is protectively accommodated. In this way, remolding with the molding compound does not result in any mechanical stress for the electronic component.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gehäuse Öffnungen zur Durchführung des Steckers ausbildet, wobei die Öffnungen mit den Außenmaßen des Steckers korrespondieren. Insbesondere können Öffnungen für Kontaktmesser des Steckers in einer Gehäusewandung vorgesehen sein, welche den Hauptraum von einer äußeren Umgebung des Gehäuses trennt. Unter „korrespondieren“ kann in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Innenmaße der Öffnungen derart auf die Außenmaße des Steckers abgestimmt sind, dass trotz der Durchführung des Steckers ein nahezu gasdichter Hauptraum entsteht.According to one embodiment it is provided that the housing has openings for passage of the plug, the openings corresponding to the external dimensions of the plug. In particular, openings for contact blades of the plug can be provided in a housing wall, which separates the main space from an external environment of the housing. In this context, “correspond” can be understood in particular to mean that the internal dimensions of the openings are coordinated with the external dimensions of the plug in such a way that an almost gas-tight main space is created despite the plug being inserted.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Motor, ein Getriebe oder ein Bremssystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Der Motor, das Getriebe oder das Bremssystem umfasst dabei ein Gehäuse gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Neben den genannten Fahrzeugkomponenten Motor, Getriebe und Bremssystem kann das Gehäuse gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auch noch in anderen nichtgenannten Fahrzeugkomponenten verbaut werden, in welchen die elektronische Komponente innerhalb des Gehäuses vor äußeren Einflüssen geschützt werden soll, insbesondere vor Flüssigkeiten wie Öl oder vor Schadgasen wie Öl-Gas.According to a second aspect of the invention, an engine, a transmission or a braking system for a vehicle is provided. The motor, the transmission or the brake system comprises a housing according to the first aspect of the invention. In addition to the vehicle components mentioned: engine, transmission and brake system, the housing according to the first aspect of the invention can also be installed in other vehicle components not mentioned, in which the electronic component within the housing is to be protected from external influences, in particular from liquids such as oil or harmful gases like oil-gas.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, welches einen Motor, ein Getriebe oder ein Bremssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst. Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen.According to a third aspect of the invention, a vehicle is provided which includes an engine, a transmission or a braking system according to the second aspect of the invention. The vehicle is, for example, a motor vehicle, such as a car, bus or truck.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt
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1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Getriebe, in welchem ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit einer elektronischen Komponente angeordnet ist, und -
2 eine Schnittdarstellung durch das Gehäuse aus1 .
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1 a side view of a motor vehicle with a transmission, in which an embodiment of a housing according to the invention with an electronic component is arranged, and -
2 a sectional view through thehousing 1 .
Die elektronische Komponente 4 weist einen Stecker 8 auf, welcher die elektronische Komponente 4 mit der äußeren Umgebung 6 des Gehäuses 3 verbindet. Dazu sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel drei Pins des Steckers 8 durch drei Öffnungen 9 innerhalb der Wandung 7 geführt und erstrecken sich in einem äußeren Anschlussbereich teilweise außerhalb des Gehäuses 3. Alternativ können auch weniger oder mehr Pins des Steckers 8 durch eine entsprechende Anzahl Öffnungen 9 innerhalb der Wandung 7 geführt sein. Aus Gründen der besseren Übersicht ist lediglich eine der drei Öffnungen 9 mit einem Bezugszeichen versehen. Die inneren Maße der drei Öffnungen 9 sind dabei derart auf die Außenmaße des Steckers 8 abgestimmt, dass der Hauptraum 5 nahezu dicht gegenüber Öl und Öl-Gas aus der äußeren Umgebung 6 des Gehäuses 3 ausgeführt ist.The
Dennoch kann es vorkommen, dass beispielsweise über mögliche Spalte zwischen dem Stecker 8 und den Öffnungen 9 innerhalb der Wandung 7 Öl-Gas aus der äußeren Umgebung 6 des Gehäuses 3 entlang des Steckers 8 in den Hauptraum 5 eindringt und insbesondere Schwefel des Öl-Gases dort die zu schützende elektronische Steuerungseinheit 4 angreift. Aus diesem Grund ist eine äußere Oberfläche 10 des Gehäuses 3 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel vollständig von einer Molding-Masse 11 ummoldet bzw. umgossen. Insbesondere ist ein Übergangsbereich 12, in welchem der Stecker 8 aus der Wandung 7 des Gehäuses 3 austritt, derart ummoldet, dass mögliche Spalte zwischen dem Stecker 8 und den Öffnungen 9 innerhalb der Wandung 7 des Gehäuses 3 durch die Molding-Masse 11 abgedichtet sind.Nevertheless, it can happen that, for example, via possible gaps between the
Die Molding-Masse 11 minimiert auf diese Weise eine mögliche Menge Schwefel, welche über den Stecker 8 in den Hauptraum 5 eindringen kann. Die Molding-Masse 11 ermöglicht insbesondere eine Reduzierung der Bildung von Kupfer(II)-sulfid CuS und Silbersulfid AgS auf der elektronischen Komponente 4 durch Anlagerung von Schwefel des Öl-Gases.In this way, the
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH, 90411 NUERNBERG, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |